各向異性機械加工粗糙紋理表面的分形建模方法及評定

1、分類號UDC密級學(xué)號1208020206碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文各向異性機械加工各向異性機械加工粗糙紋理表面的分形建模方法及評定粗糙紋理表面的分形建模方法及評定曹亞男曹亞男學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科名稱：機械電子工程機械電子工程指導(dǎo)教師：師：王雯教授教授申請日期：期：2015年3月各向異性機械加工粗糙紋理表面的分形建模方法及評定曹亞男西安理工大學(xué)萬方數(shù)據(jù)摘要I論文題目論文題目:各向異性機械加工粗糙紋理表面的分形建模方法及評定各向異性機械加工粗糙

2、紋理表面的分形建模方法及評定1學(xué)科專業(yè)：機械電子工程學(xué)科專業(yè)：機械電子工程研究生：曹亞男研究生：曹亞男簽名：簽名：指導(dǎo)教師：王指導(dǎo)教師：王雯教授教授簽名：簽名：摘摘要機械加工表面模擬是近30年逐漸成為多學(xué)科與工程應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點。機械加工表面的形貌特征與機械零部件的接觸性能密切相關(guān)，準(zhǔn)確生成、獲取機械加工表面形貌的數(shù)據(jù)，是研究機械結(jié)合面微觀接觸理論和結(jié)合面基礎(chǔ)特性參數(shù)理論計算的基礎(chǔ)和前提。為了模擬機械加工表面微觀形貌，本文研究了基于分

3、形理論的機械加工表面生成方法、紋理生成方法和表面評定方法。首先，對機械零件的加工表面進行實驗測量，獲取機械加工表面的微觀形貌和三維數(shù)據(jù)，對實測的機械加工表面的形貌做頻譜分析，證實了機械加工表面具有各向異性的特征，表明運用分形理論建立分形模型來模擬機械加工表面是可行的，且是必要的。在獲取機械加工表面形貌后，進行了圖像處理，采用全覆蓋法計算得出了機加工表面的三維分形維數(shù)，為粗糙表面的模擬提供了分形參數(shù)。其次，對機械加工表面的主要分形建模方法

4、做了分析比較，選擇了適合于本文的頻譜合成法進行粗糙表面的模擬，該方法可通過控制分形參數(shù)數(shù)D和G得到所需的各向異性分形表面。接著對機械加工表面紋理特征進行了分析，建立了條紋狀紋理和圓環(huán)狀紋理的數(shù)學(xué)模型，模擬生成了反映銑削加工方法的紋理表面。本文對粗糙表面和紋理表面進行歸一化處理后，通過對紋理表面添加比例因子，將兩表面進行合成處理，最終模擬生成了能夠反映一定加工方法并且呈各向異性的粗糙表面。最后，通過三維點云數(shù)據(jù)配準(zhǔn)算法對模擬生成的粗糙表面

5、與實測加工表面進行配準(zhǔn)，接著分別提取了模擬生成的粗糙表面與實測加工表面的輪廓做了定性的對比分析，并對兩個表面的三維數(shù)據(jù)進行定量誤差分析，得出了誤差曲面，并計算了均方根誤差。所得的誤差曲面基本上都在0附近，均方根誤差為0.004994μm。結(jié)果表明，模擬生成的粗糙表面比較逼近實際機械加工表面形貌，驗證了所提方法的正確性和有效性。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：分形；機械加工表面；紋理；各向異性；配準(zhǔn)1本文得到國家自然科學(xué)基金項目（NO:51275407）